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激光扩束望远镜的工程应用问题

导读: 在工程应用中,激光扩束望远镜的实际作用是调整激光发散角,包括压缩和扩大两个方面。

  一、激光扩束望远镜的作用

  众所周知,就激光扩束望远镜的原理而言它既可压缩亦可放大激光发散角。但由于激光的作用距离与发散角的平方成反比。即激光发散角越小,作用距离越大。故在一般的工程项目中,小的激光发散角是至关重要的。这也是评价激光光束质量的重要指标。除改善激光器设计以降低发散角外,人们通常采用的极为有效的措施是加扩束望远镜,用其压缩激光发散角。由此在工程界形成如下观念:扩束望远镜的主要作用是压缩激光发散角。

  二、某些工程项目对激光发散角的特殊要求

  从前面的分析可知,激光发散角越小越好,然而有些工程项目,如在地对空方面的项目中考虑到跟踪精度等因素,要求激光束有较大的发散角。一般为Lsmrad一3mrad。在我们从事的有关地对空方面的工程项目中,绝大多数要求激光发散角为2.smrad一3mrad。在系统中所使用的扩束望远镜的扩束比均为3倍(设计值)o经测试,调Q元件为BDN势料盒的风冷激光器其光束发散角约为3mrad。光束经设计值为3倍的扩束望远镜后,其远场发散角为3mrad,故扩束望远镜的实际扩束比为1。此时扩束望远镜的唯一作用是扩大了光束口径,降低了功率密度,便于三轴调整(低功率密度不会损伤反射镜上的软膜)。调Q元件为YAG:C尹十的风冷激光器,其光束发散角约1.2mrad。光束经设计值为3倍的扩束望远镜后,其远场发散角为3mrado此时扩束望远镜的实际作用是扩大傲光发徽角。其扩束比为0.4a这说明在工程应用中,扩束望远镜的作用不单是压编光束发散角,有时是扩大光束发傲角。故我们认为扩束望远悦在工程应用中的实际作用是调整徽光束的发散角以符合项目要求。

  三、讨论

  用扩束望远镜扩大光束发散角虽说在理论与实验上均可行。但这一现叔出现在工程项目上却隐含,科研人们的失误,即扩束比为M的扩束望远镜因失调而使扩束比变小了。当这些失误解决后.可使系统在体积、盆t上得以改善。对于激光器光束发散角小于项目所要求的指标的系统。人们在目前仍将使用扩束望远镜。因为在现有技术的基础上,尚不能自如地控侧光束发散角。正是若于这一原因,我们认为扩束望远镜的作用是调整光束发散角。

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